还在质疑相对论吗？没有它，在现代社会你可能“寸步难行”！

发布者：上下五千年 2023-6-30 19:17

爱因斯坦的相对论，上到80岁老人，下到幼儿园的朋友，肯定都听过，理解不理解是另一回事，其实这足以表明爱因斯坦和相对论的伟大之处了。

相对论已经诞生一百多年了，不过由于它彻底颠覆了我们对时空的传统认知，以至于直到今天仍有很多人不愿意接受相对论，不断质疑相对论。

其实，没有必要。相对论能经历一百多年屹立不倒，已经说明了它确实是经得起考验的理论。其实，任何一种新理论的诞生，一开始都会引起科学家们狂轰乱炸般的质疑，根本用不着我们普通吃瓜群众去质疑。

而在各种质疑声中，相对论仍旧能一步步走到今天，甚至成为了现代物理学大厦的基本基石之一，同时也早已走进了我们日常生活中，指导人类科技的发展。

当然，质疑本身并没有错，科学就是用来质疑的，只有在不断质疑中，科学才能不断完善，一直向前发展。

但在质疑任何理论之前，我们都需要做到最基本的一点：对该理论有充分的了解，起码掌握理论诞生的简单过程。如果对一个理论根本就不了解，全凭自己的感觉或者喜好去质疑，这就不叫质疑了，反而成“杠精”了。

那么，狭义相对论到底是如何诞生的呢？

具体过程当然会很复杂，这里挑重点来讲。狭义相对论就是建立在两大假设基础上提出来的，这两大假设分别是：狭义相对性原理，光速不变原理。

狭义相对性原理很好理解，在惯性系中物理定律具有相同的表现形式。重点就在于光速不变原理。

光速不变，并不是说光速在真空中的速度保持每秒30万公里不变，而是说在不同的参照系下，光速都保持不变。

举个例子，我静止在地面上，你在一列火车上，火车速度为V。你手里拿着一个手电筒，打开手电筒，会发出一束光。

在你眼里，手电筒发出的光的速度当然是光速C，每秒30万公里。那么，在我眼里，那束光的速度是多少呢？

按照我们平时速度叠加公式计算，那束光的速度应该等于光速加上火车的速度，也就是C+V。

但其实不是的，那束光的速度仍旧是光速C。这就是光速不变原理。而且不管火车的速度多快，哪怕无限接近光速，那束光在我眼里的速度仍旧保持光速C不变。

问题就来了：你和我的运动状态完全不同，为什么我们看到的光的速度是一样的呢？

实际上这就意味着，一定有某些东西发生了改变，最终导致我们看到的光的速度都是一样的。这些东西到底是什么呢？

很容易想到，就是时间和空间，因为速度与时间和空间也就是距离密不可分。

当然，以上只是通过想象分析出来的，实际上通过严谨的数学公式也能计算出来，你和我所在的时空确实发生了相应改变，最终才导致了我们看到的光的速度是一样的。

数学公式分析过程就不详述了，并不难，有兴趣的可以去试一试。具体来讲就是时间膨胀效应和尺缩效应。

到这里，或许你应该明白了，其实我们根本就没有必要质疑相对论。如果不相信相对论，直接直接相对论的两大假设就可以了，毕竟相对论是在两大假设的基础上提出来的，如果假设没有错，相对论就不可能有错。

但是假设的东西根本就谈不上对错：你接受，就是对的。你不接受，就是错的。所以，结果只有你接受或者不接受。无论你接受或者不接受，都是你的选择，没有对错。

说白了，光速不变原理就是公理，公理无所谓对错，只需要你接受，当然也可以不接受。公理无需证明，也没有办法最终证明。

就像“两点之间线段最短”一样，这就是公理，我们很容易接受这个公理，这个公理永远都无法最终证明，但其实也无需证明。

为什么不少人很难接受“光速不变原理”呢？主要原因就在于我们生活在低速世界，速度对时间和空间的影响几乎可以忽略不计，我们很难直观地感受到时间在变慢，更不可能感受到空间在缩短。

但现实中几乎与每个人息息相关的事实已经让我们感受到了速度对时间的影响，那就是卫星导航系统。

由于天上的卫星速度相对地面很快，而导航系统对精准度的要求又很高，所以就必须考虑到速度对时间的影响，校正卫星上的时间，让其与地面时间一致。否则导航系统就会彻底瘫痪，每天误差甚至能达到数公里，这样的导航又有什么意义呢？

如今的生活里，如果没有导航，恐怕很多人都“寸步难行”！

相对论 阿尔伯特·爱因斯坦 人造卫星 物理

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